Позначка: батареї

  • Вчені заявили про акумулятор, що може вдвічі підвищити автономність електромобілів

    Вчені заявили про акумулятор, що може вдвічі підвищити автономність електромобілів

    Китайські науковці заявили про розробку нового типу літієвої батареї, яка потенційно дозволить електромобілям проїжджати майже вдвічі більшу відстань без підзарядки. Про це повідомляє The Independent.

    Йдеться про технологію, що може стати альтернативою дорогим твердотільним акумуляторам і водночас зберігати ефективність навіть за низьких температур. За словами дослідників, новий підхід спрямований на підвищення енергетичної щільності та стабільності роботи батареї в екстремальних умовах.

    У чому проблема сучасних акумуляторів

    Більшість електромобілів нині використовують традиційні літій-іонні батареї. Їхні обмеження включають:

    – максимальну енергетичну щільність близько 350 ват-годин на кілограм;
    – втрату частини ефективності в холодну погоду;
    – значну частку рідкого електроліту, що ускладнює зменшення розмірів і ваги.

    Саме тому провідні автовиробники інвестують у розвиток твердотільних акумуляторів, які вважаються перспективним наступним етапом технології зберігання енергії.

    Що запропонували вчені

    Китайські дослідники застосували новий тип розчинника на основі фторованих вуглеводнів. Така зміна складу електроліту дозволила:

    – ефективніше передавати електричний заряд;
    – зменшити кількість рідкої складової всередині батареї;
    – зберігати працездатність за температур до -50°C.

    Професор Чжао Цін пояснив, що зазвичай швидкість руху іонів і швидкість передавання заряду взаємно обмежують одна одну, однак нова хімічна формула допомогла досягти балансу між цими процесами.

    Згідно з оприлюдненими даними:

    – понад 700 ват-годин на кілограм за кімнатної температури;
    – близько 400 ват-годин на кілограм при -50°C.

    Це майже вдвічі перевищує показники більшості сучасних літієвих акумуляторів. Один зі співавторів дослідження, Чень Цзюнь, зазначив, що електромобіль із запасом ходу 500 км теоретично зможе долати понад 1000 км на одному заряді.

    Про розробку також повідомив китайський державний мовник CCTV.

    Нова батарея може знайти застосування:

    – в електромобілях у регіонах із холодним кліматом;
    – у дронах та транспорті, що працює у високогір’ї;
    – у системах накопичення енергії в екстремальних умовах.

    Якщо технологію вдасться масштабувати та запустити у масове виробництво, це може суттєво вплинути на ринок електротранспорту, підвищити автономність авто та зменшити залежність від частих підзарядок.

  • Вчені пропонують замінити літій в батареях на значно дешевші натрій і калій

    Вчені пропонують замінити літій в батареях на значно дешевші натрій і калій

    Університет Райса презентував технологію, яка може змінити правила гри у сфері зберігання енергії. Дослідники запропонували революційне рішення для створення батарей, що не потребують літію — дорогого і стратегічно чутливого ресурсу. Замість хімічної модифікації, вчені змінили форму вуглецю на мікрорівні, що дало змогу ефективно працювати з більшими іонами натрію та калію.

    Як повідомляє interestingengineering.com, команда розробила унікальні вуглецеві структури у вигляді мікроконусів та дисків, які стали ідеальним середовищем для зберігання заряджених частинок. Це — прорив у спробах знайти альтернативу літій-іонним батареям, які широко використовуються в електромобілях, гаджетах та системах енергозбереження.

    «Ми вважаємо, що це відкриття робить можливим проектування анодів акумуляторів. Замість того щоб змінювати хімію, ми змінюємо форму», — заявили дослідники.

    У лабораторних випробуваннях вуглецеві аноди з новою геометрією зберігали до 230 мАг/г заряду з іонами натрію та демонстрували довговічність до 2000 циклів швидкої зарядки. Також матеріал проявив добрі результати у поєднанні з калієм, хоча ефективність була трохи нижчою.

    Літій — стратегічно складний і дорогий елемент, тоді як натрій і калій — дешевші, доступніші та поширеніші в природі. Але через їхні великі атоми звичайні графітові аноди з літій-іонних батарей не можуть ефективно працювати з натрієм і калієм. Розв’язанням цієї проблеми і стало використання конусоподібних і дископодібних структур вуглецю, які зберігають простір і «гостинність» для таких іонів.

    Технологія також має екологічний потенціал — вуглецеві матеріали можна отримати з побічних продуктів нафтохімічної промисловості. Це робить виробництво таких батарей не лише дешевшим, а й екологічно більш відповідальним.